میرنیوز
هوش مصنوعی نانوساختارها را متحول می‌کند
2020-01-21T06:58:43+03:30
به گزارش ایسنا و به نقل از ادونسد ساینس نیوز، گروهی از دانشمندان ایرانی "موسسه فناوری جورجیا"(Georgia Tech) در بررسی جدیدی، کاربرد هوش مصنوعی را در دستیابی به بینش‌های ارزشمند مربوط به عملکرد نانوساختارهای فوتونی نشان داده‌اند. نانوساختارهای فوتونی، نور را برای کاربردهای گوناگون مانند پردازش سیگنال، ارتباطات و محاسبه به کار می‌گیرند.
هنگامی که نور از میان این نانوساختارها عبور می‌کند، اثر جمعی بسیاری از نانوعناصر، به تغییرات بزرگی در ویژگی‌های طیفی، مکانی یا زمانی نور منجر می‌شوند. با انتخاب مناسب ویژگی‌های هندسی این نانوعناصر می‌توان به طیف گسترده‌ای از عملکردهای آنها در سطح سیستم دست یافت.
اگرچه بیشتر گزارش‌ها در مورد روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در حوزه نانوفوتونیک، بر طراحی و تنظیم نانوساختارها تمرکز دارند اما پژوهشگران در این روش جدید سعی کرده‌اند از جنبه‌های هوشمند هوش مصنوعی برای درک فیزیک این نانوساختارها استفاده کنند. یکی از این کاربردها، ارزیابی امکانپذیری یک واکنش از نانوساختار مورد نظر است.
این روش جدید، در دو مرحله به کار گرفته می‌شود. در مرحله نخست، ارتباط میان ورودی و خروجی نانوساختار، با کاهش ابعاد آن به صورت ساده ارائه می‌شود. فشرده‌سازی اطلاعات حاصل از واکنش این نانوساختار با استفاده از الگوریتمی موسوم به "خودرمزگذار"(autoencoder) موجب می‌شود که این ارتباط به شکل ساده‌تری صورت بگیرد. خودرمزگذار، یک شبکه عصبی مصنوعی است که از آن برای رمزگذاری استفاده می‌شود؛ بدین ترتیب فشرده‌سازی داده‌ها صورت می‌گیرد و ابعاد اطلاعات کاهش می‌یابد.
در مرحله دوم، واکنش‌های ناشی از یک مجموعه گسترده نانوساختارها، در فضایی با ابعاد کاهش یافته به کار می‌روند تا یک متغیر پنهان را در آن پیدا کنند که همه واکنش‌های امکان‌پذیر را از نانوساختار مورد نظر با کمترین میزان خطا شامل شود.
یک الگوریتم پیچیده‌تر موسوم به "SVM" نیز می‌تواند برای اطمینان در مورد امکانپذیری یک واکنش مورد استفاده قرار بگیرد.
"یاشار کیارشی‌نژاد"(Yashar Kiarashinejad)، دانشجوی ایرانی مقطع دکتری موسسه فناوری جورجیا و از پژوهشگران این پروژه گفت: استفاده از SVM برای ارزیابی امکان‌پذیر بودن واکنش سطح منتخبی از نانوساختارها پیش از فرآیند طراحی متمرکز محاسباتی می‌تواند به صرفه‌جویی در زمان و اجتناب از یک طراحی نامطلوب منجر شود.
یکی از جنبه‌های اصلی این روش، آموزش بخش‌های متفاوت این الگوریتم است که با شبیه‌سازی حدود ۱۰۰۰ نانوساختار به وسیله نرم‌افزار تجاری صورت می‌گیرد. "محمدرضا زنده‌شاهوار"(Mohammadreza Zandehshahvar)، دانشجوی مقطع دکتری و از نویسندگان این پژوهش گفت: ما با استفاده از یک روش تکرارپذیر، می‌توانیم فرآیند آموزش را تنظیم کنیم.
این الگوریتم آموزش داده شده، با واکنش‌های ممکن و غیرممکن آزمایش خواهد شد تا پیش از ارزیابی هر واکنشی، از دقت مطلوب اطمینان حاصل شود.
این گروه پژوهشی، قابلیت روش خود را با بررسی ساختارها در سطوح متفاوت پیچیدگی مورد بررسی قرار دادند تا امکان استفاده از این روش را برای ساده‌سازی طراحی یک نانوساختار نشان دهند که می‌تواند واکنش مطلوب را داشته باشد.
"سجاد عبدالله رمضانی"(Sajjad Abdollahramezani)، دانشجوی موسسه فناوری جورجیا و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما معمولا از بیشترین توانایی ساخت خود برای انتخاب یک ساختار استفاده می‌کنیم تا به واکنش مورد نظر برسیم. این کار منجر به تولید ساختارهای پیچیده می‌شود. روش ما می‌تواند برای ساده‌سازی طراحی ساختار به کار برود.
این روش، بینش‌هایی را در امکان‌پذیر ساختن واکنش حاصل از یک نانوساختار ارائه می‌دهد. "امید همت‌یار"(Omid Hemmatyar)، دانشجوی موسسه فناوری جورجیا و از پژوهشگران این پروژه گفت: این روش می‌تواند راهنمایی برای تغییر ساختار باشد تا یک واکنش غیرممکن را امکان‌پذیر کند یا یک طراحی پایدارتر برای تغییرات محیطی و یا تغییرات ناشی از ساخت ارائه دهد.
این روش می‌تواند برای دستیابی به اطلاعات بیشتری در مورد مکانیسم‌های فیزیکی مربوط به تعامل نور با نانوساختارهای فوتونی گسترش یابد و گروه جدیدی از نانوساختارها را شکل دهد که می‌توانند عملکردهای جدیدی داشته باشند.
"علی ادیبی"(Ali Adibi)، استاد موسسه فناوری جورجیا و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این پژوهش فقط بخش کوچکی از کل کار ما است. به کار بردن این اطلاعات می‌تواند به یادگیری ویژگی‌های اصلی نانوساختارها و شکل‌گیری واکنش‌های متفاوت و همچنین تکامل یک نانوساختار جدید با کاربرد مطلوب منجر شود.
این پژوهش، در مجله "Advanced Intelligent Systems" به چاپ رسید.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز هوش مصنوعی نانوساختار موسسه فناوری جورجیا دانشمند ايراني
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
